由亚化咨询主办的第二届N型晶硅电池与双面发电论坛将于2017年12月12-13日在江苏常州召开。来自松下、天合、晶科、阿特斯、中来、林洋、晋能、中智、隆基、中科院电工所、中科院微系统所、Schmid、Semco、Besi Meco、Von Ardenne等的专家将参会并作重要报告，充分探讨N-TOPCon技术产业化进展。
随着硅片质量的提升，晶硅电池表面复合已经成为制约其效率的主要因素，表面钝化技术尤为重要。 目前关注度极高的PERC电池即是在背面引入氧化铝/氮化硅介质层进行钝化，降低电子复合，提升电池转化效率。但由于PERC电池将背面的接触范围限制在开孔区域，除了增加了工艺的复杂度外，开孔处的高复合速率依然存在。那么，有没有一种方法即能降低表面复合，又无需开孔呢？
什么是TOPCon技术？
近年来，一种既能实现背面整面钝化，且无需开孔接触的技术成为研究的热点，这就是TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact, 隧穿氧化钝化接触)技术。
该技术是在电池背面制备一层超薄的可隧穿的氧化层和一层高掺杂的多晶硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，为硅片的背面提供了良好的表面钝化。由于氧化层很薄，硅薄层有掺杂，多子可以穿透这两层钝化层，而少子则被阻挡，如果在其上再沉积金属，就可以得到无需开孔的钝化接触。
TOPCon电池结构
TOPCon技术可以改善电池表面钝化又可以促进多数载流子传输，进而提升电池的开路电压和填充因子。TOPCon电池的技术优势如下：
（1）全背面钝化结合载流子收集，有利于提高填充因子；
（2）显著降低电极接触区域复合速度，可获得更高的开路电压；
（3）避免使用激光开孔技术，简化了电池生产工艺；
（4）采用氧化硅钝化层，可以兼容中高温烧结工艺；
（5）易兼容现有N-PERT产线。
TOPCon技术研究进展
TOPCon电池概念是由德国弗劳恩霍夫太阳能研究所(Fraunhofer ISE)在2013年第28届EU PVSEC上首次提出。Fraunfhofer ISE 采用 N 型FZ硅片，正面采用金字塔制绒，硼扩散，氧化铝加氮化硅叠层膜起钝化和减反作用，背面采用 TOPCon 技术，正反面金属化均采用蒸镀 Ti/Pd/Ag 叠层结构。2015年，其公布将采用TOPCon技术的电池效率提升至25.1%。2017年，Fraunhofer ISE通过N-TOPCon技术，将多晶电池的效率提提至21.9%。
2016年11月，在第十二届中国太阳级硅及光伏发电研讨会上，上海神舟报告了其N型TOPCon电池研究进展。上海神舟在N-PERT电池的基础上，采用TOPCon技术，电池平均效率达21.4%，最高效率达21.74%。并预计将在2017-2018年，将其N-TOPCon电池量产效率提升至22%以上。
2017年9月，在第十七届中国光伏学术大会上，据英利报告，其在常规 Panda电池基础上引入TOPCon 技术，电池效率可以达到 21.6%，开路电压达到 676mV，填充因子达到 80%。Panda-TOPCon 双面电池采用直拉法N 型单晶硅片，正面依次为硼扩散发射极，氧化硅/氮化硅钝化减反射层和金属电极；背面依次为隧穿氧化层，掺杂多晶硅层，氮化硅钝化减反射层和金属电极。英利表示，Panda-TOPCon 双面电池的开路电压和填充因子仍存在很大的提升空间，该技术将极大的降低 N 型电池的单瓦成本。
2017年，国内实现N型电池大规模量产的企业——中来光电及林洋新能源在公开场合表示，在N-PERT技术量产的基础上，将发展N-TOPCon技术，预计平均转换效率将超过23%。
此外，国内外研究机构如美国国家可再生能源实验室(NREL)、荷兰能源研究中心(ECN)、澳大利亚国立大学(ANU)、中科院微电子研究所、中科院宁波材料技术与工程研究所等都在该技术领域进行了研究，探索不同的钝化材料和结构。
亚化咨询认为，采用TOPCon技术的太阳电池具备优良的背面钝化效果，无须复杂的钝化层开口工艺，极大地简化了电池生产工艺，且具有进一步提升转换效率的空间，或将成为下一代产业化N型高效电池的切入点。
